CN116666137A - 一种电动驱动单元以及断路器 - Google Patents
一种电动驱动单元以及断路器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116666137A CN116666137A CN202210151684.XA CN202210151684A CN116666137A CN 116666137 A CN116666137 A CN 116666137A CN 202210151684 A CN202210151684 A CN 202210151684A CN 116666137 A CN116666137 A CN 116666137A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- drive unit
- electric drive
- iron core
- inner hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/52—Cooling of switch parts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
- H01H71/10—Operating or release mechanisms
- H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
- H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
- H01H71/2409—Electromagnetic mechanisms combined with an electromagnetic current limiting mechanism
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电动驱动单元，包括具有内孔的线圈骨架、绕设在线圈骨架外周的线圈、穿设在线圈骨架内孔中的动铁芯、固定在线圈骨架内孔孔端的静吸合端以及与所述动铁芯固定连接的推杆。还在所述线圈骨架靠近所述静吸合端的所述内孔孔端设有用于排出所述线圈骨架内部空气的导流槽。本发明通过在线圈骨架的孔端设有导流槽，能够及时排出动铁芯和静吸合端之间的内部空气，减小电磁铁吸合阻力，提高电动驱动单元的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及断路器制造技术领域，具体涉及一种电动驱动单元以及具有该单元的断路器。
背景技术
由于配电技术智能化的需要，远程控制分合闸的断路器近年来越来越受到重视。其中一种远程控制分合闸的断路器是通过电动驱动单元来驱动断路器的操作机构动作，进而实现断路器的远程分合闸。而现有的电动驱动单元基本是利用电磁场来致动铁芯的方案来实现的，分闸通过线圈触发断路器自由脱扣实现。这种方案中由于动静铁芯之间的空气阻力，往往具有响应速度不够快的缺陷。并且由于通过自由脱扣分闸，产品的脱扣寿命限制了产品寿命上限。
发明内容
因此，针对上述问题，本发明提出一种结构优化的电动驱动单元，还提出具有该电动驱动单元的断路器。
本发明采用如下技术方案实现：
本发明提出一种电动驱动单元，包括具有内孔的线圈骨架、绕设在线圈骨架外周的线圈、穿设在线圈骨架内孔中的动铁芯、固定在线圈骨架内孔孔端的静吸合端以及与所述动铁芯固定连接的推杆。
其中，为减小电磁铁吸合阻力，提高电动驱动单元的响应速度，在一个实施例中，优选所述线圈骨架靠近所述静吸合端的所述内孔孔端设有用于排出所述线圈骨架内部空气的导流槽。
其中，基于加工和制造考虑，在一个实施例中，优选所述导流槽包括设置在所述线圈骨架端面的第一导流槽和设置在所述线圈骨架内孔内圆面上的第二导流槽，所述第一导流槽和第二导流槽相连。
其中，为提高排气效率，在一个实施例中，优选所述导流槽设有沿所述内孔圆周布置的数个。
其中，还包括围合在所述线圈外周的磁轭，所述静吸合端是与所述磁轭互为独立的作为单独构件的静铁芯，或者所述静吸合端是从所述磁轭上一体成型出的一个凸出部。
其中，为增大静吸合端与动铁芯的吸合面并提高排气效果，在一个实施例中，优选所述动铁芯朝向所述静吸合端的一端设有一锥形的凸头，所述静吸合端朝向所述动铁芯的一端设有与所述凸头外形相匹配的锥形槽。
其中，基于安装考虑，在一个实施例中，优选所述静吸合端具有两个，两个所述静吸合端由永磁体制成，两个所述静吸合端分别以相反的极性方向固定设置在所述内孔的两个孔端。
其中，为适配不同的输出力需求，在一个实施例中，优选所述线圈包括相隔离的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈的励磁功率不同。
其中，基于制造和安装考虑，在一个实施例中，优选所述第一线圈和第二线圈的线径以及匝数比相同，轴向长度不同。
本发明还提出一种断路器，包括外壳体、操作机构、触头系统和分合闸操动单元，所述分合闸操动单元包括上述的电动驱动单元以电动操动所述操作机构。
本发明具有以下有益效果：本发明通过在线圈骨架的孔端设有导流槽，能够及时排出动铁芯和静吸合端之间的内部空气，减小电磁铁吸合阻力，提高电动驱动单元的响应速度。
附图说明
图1是实施例1中电动驱动单元的示意图；
图2是图1中A-A处的剖视图；
图3是实施例1中线圈骨架的示意图；
图4是实施例2中电动驱动单元的示意图；
图5是实施例3中电动驱动单元的示意图；
图6是实施例4中断路器的示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1：
参阅图1-3所示，作为本发明的优选实施例，提供一种电动驱动单元，包括具有内孔的线圈骨架1、绕设在线圈骨架1外周的线圈、穿设在线圈骨架内孔中的动铁芯5、固定在线圈骨架1内孔孔端的静铁芯4(作为静吸合端)以及与所述动铁芯5固定连接的推杆6，当线圈通电时产生磁场以致动动铁芯5，与动铁芯5固定连接的推杆6向外输出线性运动。电动驱动单元还包括围合在所述线圈外周的磁轭7以封闭磁力线，本实施例中，静铁芯4是一个与所述磁轭7互为独立的单独构件，在其他实施例中也可以从磁轭上一体成型出一个凸出部来作为静吸合端。只要该静吸合端固定在线圈骨架1内孔孔端即可。
在线圈骨架1靠近静铁芯4的内孔孔端设有导流槽，该导流槽具体包括设置在线圈骨架1端面的第一导流槽11和设置在线圈骨架1内孔内圆面上的第二导流槽12，第一导流槽11和第二导流槽12相连。那么当线圈通电、静铁芯4吸引动铁芯5运动时，通过第一导流槽11和第二导流槽12可以将静铁芯4和动铁芯5之间的空气排出，从而减小电磁铁吸合阻力，提高电动驱动单元的响应速度。另外，在发生短路时，导流槽可以使电动驱动单元中可能产生的电弧沿导流槽方向排出，避免电弧从操作按钮一侧喷出，灼烧处于操作按钮一侧的操作的用户。
在其他实施例中，也可以采用其他结构的导流槽来排出线圈骨架1的内部空气，本实施例通过第一导流槽11和第二导流槽12相连形成导流槽，在制造上更为容易，能降低制造成本。
该导流槽可以设有沿线圈骨架1内孔圆周布置的数个，以提高排气效率，如本实施例中共设有四个导流槽。
该动铁芯5朝向静铁芯4的一端设有一锥形的凸头51，该静铁芯4朝向所述动铁芯5的一端设有与所述凸头51外形相匹配的锥形槽41，凸头51和锥形槽41的相互配合可以增大静铁芯4与动铁芯5的吸合面，同时也能够进一步压缩静铁芯4和动铁芯5之间的空气，起到快速排气的效果。
在本实施例中，线圈共设有相隔离的两个，包括第一线圈2和第二线圈3，这两个线圈的线径以及匝数比相同，但轴向长度不同，因此第一线圈2和第二线圈3的励磁功率不同，本实施例的电动驱动单元可以用在断路器中用于远程操动断路器的操作机构，由于操作机构进行分闸和合闸的驱动力大小不同，而本实施例的第一线圈2和第二线圈3可分别适配操作机构的分闸力需求和合闸力需求，以达到节能和减少碰撞的目的，且当电动驱动单元应用于断路器中时，可以利用电磁铁线性方向往复运动以真实模拟人操作分合闸，降低产品自由脱扣寿命要求。在其他实施例中也可以采用轴向长度相同的两个线圈，但线圈的线径或匝数比不同来实现两个线圈的励磁功率差异。本实施例采用线径以及匝数比相同，但轴向长度不同的两个线圈更易于制造和安装。
除了应用在断路器等开关电器中，本实施例的电动驱动单元也可以应用在其他的需要电动驱动的电子器件中，如电磁阀。
实施例2：
参阅图4，本实施例提供一种电动驱动单元，其与实施例1基本类似，并具有相同结构的同等技术效果，不同之处在于本实施例在线圈骨架上只绕设有一个线圈，本实施例相比实施例1的结构更加简单，成本也更低。
实施例3：
参阅图5，本实施例提供一种电动驱动单元，其与实施例1基本类似，并具有相同结构的同等技术效果，不同之处在于本实施例设有两个静铁芯4A、4B，静铁芯4A、4B都由永磁体制成，静铁芯4A、4B分别以相反的极性方向固定设置在线圈骨架内孔的两个孔端。根据不同的线圈电流方向，动铁芯会朝静铁芯4A、4B的其中一移动。本实施例的电动驱动单元可靠性更佳。
实施例4：
参阅图6，本实施例提供一种断路器，包括手柄10、外壳体60、操作机构30、触头系统50、灭弧系统40和分合闸操动单元20，该分合闸操动单元20包括一电动驱动单元以电动操动操作机构30，该电动驱动单元是实施例1-3任一种电动驱动单元，并具有同等结构的同等技术效果。手柄10滑动连接在断路器的外壳体上，电动驱动单元的双向线性驱动和手柄10的滑移行程是处在相同的轨迹上的，即本实施例的分合闸操动单元20能真正模拟实际操作分合闸的方式，人手操作分合闸与电动操作分合闸的轨迹及原理均相同。通过操作机构30推动分合闸，从而远程控制分合闸，并且减少了控制所需的零件。相较于传统的通过分励线圈进行分闸，消除了现有技术通过分励的方式分闸对锁扣的磨损。以改变分闸的方式延长断路器的脱扣寿命，改变了传统智能断路器中因脱扣寿命太短导致断路器使用寿命变短的问题。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.电动驱动单元，其特征在于：包括具有内孔的线圈骨架、绕设在线圈骨架外周的线圈、穿设在线圈骨架内孔中的动铁芯、固定在线圈骨架内孔孔端的静吸合端以及与所述动铁芯固定连接的推杆。
2.根据权利要求1所述的电动驱动单元，其特征在于：所述线圈骨架靠近所述静吸合端的所述内孔孔端设有用于排出所述线圈骨架内部空气的导流槽。
3.根据权利要求2所述的电动驱动单元，其特征在于：所述导流槽包括设置在所述线圈骨架端面的第一导流槽和设置在所述线圈骨架内孔内圆面上的第二导流槽，所述第一导流槽和第二导流槽相连。
4.根据权利要求2所述的电动驱动单元，其特征在于：所述导流槽设有沿所述内孔圆周布置的数个。
5.根据权利要求1所述的电动驱动单元，其特征在于：还包括围合在所述线圈外周的磁轭，所述静吸合端是与所述磁轭互为独立的作为单独构件的静铁芯，或者所述静吸合端是从所述磁轭上一体成型出的一个凸出部。
6.根据权利要求1所述的电动驱动单元，其特征在于：所述动铁芯朝向所述静吸合端的一端设有一锥形的凸头，所述静吸合端朝向所述动铁芯的一端设有与所述凸头外形相匹配的锥形槽。
7.根据权利要求1所述的电动驱动单元，其特征在于：所述静吸合端具有两个，两个所述静吸合端由永磁体制成，两个所述静吸合端分别以相反的极性方向固定设置在所述内孔的两个孔端。
8.根据权利要求1所述的电动驱动单元，其特征在于：所述线圈包括相隔离的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈的励磁功率不同。
9.根据权利要求8所述的电动驱动单元，其特征在于：所述第一线圈和第二线圈的线径以及匝数比相同，轴向长度不同。
10.断路器，包括外壳体、操作机构、触头系统和分合闸操动单元，所述分合闸操动单元包括一电动驱动单元以电动操动所述操作机构，其特征在于：所述电动驱动单元是权利要求1-9任一所述的电动驱动单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210151684.XA CN116666137A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种电动驱动单元以及断路器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210151684.XA CN116666137A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种电动驱动单元以及断路器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116666137A true CN116666137A (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=87717624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210151684.XA Pending CN116666137A (zh) | 2022-02-18 | 2022-02-18 | 一种电动驱动单元以及断路器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116666137A (zh) |
-
2022
- 2022-02-18 CN CN202210151684.XA patent/CN116666137A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6870454B1 (en) | Linear switch actuator | |
| KR100968462B1 (ko) | 영구자석을 이용한 조작기 및 그것을 구비하는 구동 장치 | |
| US6009615A (en) | Method of manufacturing a bistable magnetic actuator | |
| CN102687227B (zh) | 具有共用壳体的断路器 | |
| AU2005202422A1 (en) | A medium voltage vacuum contactor | |
| KR100641025B1 (ko) | 전자기력을 이용한 조작기 및 이를 이용한 차단기 | |
| CN105070586A (zh) | 一种外置碟簧的长行程高压单稳态永磁操动机构 | |
| CN104718593A (zh) | 用于中压真空断路器的电磁致动器 | |
| CN104851740A (zh) | 一种带辅助线圈的高压真空断路器用长行程永磁操动机构 | |
| CN101901718A (zh) | 配双稳态永磁操动机构的直动式真空断路器 | |
| CN110993428B (zh) | 一种低压真空接触器小型化电磁操动机构 | |
| KR20060119681A (ko) | 전자기력을 이용한 조작기 및 이를 이용한 차단기 | |
| CN116666137A (zh) | 一种电动驱动单元以及断路器 | |
| CN101447367B (zh) | 用于真空断路器的永磁直线推力操动机构 | |
| CN104167326B (zh) | 用于高压真空断路器的三线圈永磁机构 | |
| KR20110012272A (ko) | 영구자석을 사용한 전자석 조작기 및 그것을 구비하는 구동 장치 | |
| CN111477501A (zh) | 一种微机保护装置直接分闸的磁保持操动机构 | |
| CN201332056Y (zh) | 一种用于真空断路器的永磁直线推力操动机构 | |
| CN215183754U (zh) | 辅助励磁启动的继电器 | |
| CN203503580U (zh) | 一种高压断路器操动机构 | |
| CN2519991Y (zh) | 单线圈单稳态永磁操动机构 | |
| CN219497632U (zh) | 具有行程和力学特性自动补偿功能的双稳态永磁机构 | |
| CN113936934B (zh) | 一种旋转式双稳态永磁操动机构及其工作方法 | |
| CN113593971B (zh) | 一体化结构真空灭弧室及其应用的真空开关 | |
| CN112670127B (zh) | 一种适用于磁场环境的直线式电磁继电器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240204 Address after: No.560-564 Donglin Road, Jimei North Industrial Zone, Jimei District, Xiamen City, Fujian Province Applicant after: XIAMEN HONGFA AUTOMOTIVE ELECTRONICS Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No.566 Donglin Road, Jimei North Industrial Zone, Xiamen City, Fujian Province Applicant before: XIAMEN HONGFA ELECTRICAL SAFETY & CONTROLS Co.,Ltd. Country or region before: China |